[发明专利]一种基于氨基酸的聚两性离子纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种基于赖氨酸的聚两性离子纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

近年来，纳米技术在医学上的应用特别是纳米药物的发展推动了各种各样的纳米药物传输体系的发展，尤其是以脂质体和聚合物为基础的纳米颗粒。然而纳米颗粒在药物传输体系上的应用正面临着两种瓶颈，首先，纳米颗粒在肿瘤组织的累积较差，其原因是纳米颗粒易被内皮网状系统(RES)所清除且缺少肿瘤靶向的能力，这不可避免的导致不良的副作用。另一重要的问题就是以纳米颗粒为基础的药物传输体系的生物利用度。高的利用度是指一旦纳米颗粒被附着于固体肿瘤上，包裹药物的纳米颗粒就会以一定的速率释放药物；然而，低的药物利用度会导致药物利用率下降并且也会增加多药耐药性发生的可能性。

智能药物传输体系越来越引起人类的关注，它们用智能响应性原理来实现药物的传输和靶向释放，同时最大化提高了药物利用度，最小化了一些副反应。典型的刺激敏感性药物传输体系可大致分为两类，一类是来自外界的刺激，另一类是生物体本身的刺激。最具代表性的生物体内的刺激有pH的变化，氧化还原的变化，离子强度和酶的作用。所有的这些刺激中pH和还原敏感性备受世人的青睐，一方面，在生物体内不同部位pH具有明显的变化，如血液pH 7.4，早期内涵体pH为6.0～6.5，晚期内涵体pH为5.0～6.0，肿瘤细胞外pH为6.5-7.2，正常组织细胞外pH为7.4；因此，智能药物载体一旦被被捕获，将经历pH从7.4到5.0甚至4.5的下降。通过利用pH的不同，药物会尽可能的释放到靶向位点。另外，智能药物载体利用pH的改变，来改变自身的表面的电荷，这样更有利于载体的利用度。因为细胞膜带负电，如果载体在此时带上正电有利于肿瘤细胞的摄取，而在血液中载体带有负电有利于载体在血液中停留，且不易被RES清除。因而制备表面电荷可转化的智能药物载体将显得尤为重要。另一方面，还原型谷胱甘肽在生物体内不同部位也有明显的变化，在细胞内的浓度为2-10mM，明显高于细胞外的浓度(2-20μM)。而且,还原型谷胱甘肽在癌细胞中的浓度是正常细胞的几倍，利用其浓度变化，可促使药物载体结构发生变化，从而将药物尽可能释放在肿瘤靶向位点。

但是目前文献报道的同时具有pH和还原敏感性的聚两性离子的文献较少，且通常所选用的原材料具有不可降解性，在体内排泄困难，不满足人体内使用的要求，因而成为此类材料实际应用的瓶颈问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于氨基酸的聚两性离子纳米颗粒的制备方法，该纳米颗粒具有良好的生物相容性、在体内可完全降解无残留。

首先将N,N-双丙烯酰基胱胺与脂肪族伯胺混合，通过亲核加成得到交替共聚物，所用脂肪族伯胺分别为辛胺、十二胺、十四胺或十六胺，投料时N,N-双丙烯酰基胱胺与脂肪族伯胺摩尔比为1：0.8。由于在投料时将N,N-双丙烯酰基胱胺过量，则在形成交替共聚物时，聚合物末端有剩余双键；

然后在上述共聚物中添加N,N-双丙烯酰基胱胺与赖氨酸的混合物溶液，继续进行反应，得到含N,N-双丙烯酰基胱胺、脂肪族伯胺和赖氨酸的三嵌段共聚物；

合成时的溶剂选择体积比为1:2的去离子水与乙醇的混合溶剂，保证反应原料脂肪族伯胺、N,N-双丙烯酰基胱胺和赖氨酸具有良好的相容性，有利于反应进行。

共聚物合成反应完毕，向上述共聚物溶液中滴入超纯水搅拌，然后添加无水乙醚萃取共聚物溶液，除去未反应的N,N-双丙烯酰基胱胺和伯胺；

最后使用透析袋将水层溶液在纯水中透析72小时，得到含氨基酸的聚两性离子纳米颗粒分散液。透析的目的在于除去未反应的小分子和低聚物，因为分子量太低的聚合物不易形成胶束，透析袋有各种规格，选择3500的可达到目的。

本发明还提供一种基于氨基酸的聚两性离子纳米颗粒在制备化疗药物载体中的应用，用所述任何方法所制得纳米颗粒分散液，将其冷冻干燥后得到纳米颗粒粉末，称取该粉末加入到盐酸阿霉素溶液中，搅拌8小时后在超纯水中透析24小时，得到负载阿霉素的纳米颗粒。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1.所合成的三嵌段共聚物中间段含N,N-双丙烯酰基胱胺与脂肪族伯胺，呈疏水性；左右两端含N,N-双丙烯酰基胱胺和赖氨酸，其中赖氨酸同时含有氨基和羧基，因而具有两性离子性能，呈亲水性，因而三嵌段共聚物在纯水中通过自组装形成纳米颗粒。

2.纳米颗粒有灵敏的pH敏感性，在肿瘤细胞内部的弱酸性条件下，胶束结构发生变化，可促使药物释放；